ENSAYO METROLOGÍA Y NORMALIZACION.docx

HERNAN ROBERTO LOPEZ LEDEZMA

ING. INDUSTRIAL 3° A

ENSAYO METROLOGÍ ENSAY ME TROLOGÍA Y NORMALÍZACÍON Desde sus primeras manifestaciones, la metrología fue normalmente incluida dent dentro ro de las trans acciones comerciales , la propieda d de la tierra y el derecho apercibir rentas, donde rápidamente se encuentra el rastro de alguna operación de medida, la metrología, al igual que hoy, ha formado parte de la vida diaria de los pueblos, .Antes del Sistema Métrico Decimal, los humanos no tenían más remedio que echar mano de lo que llevaban encima, su propio cuerpo, para contabilizar e intercambiar productos. Así aparec aparece e el el pie, pie, casi casi siem siempre pre apoya apoyado do sobre sobre la tierr tierra, a, c o m o u n i d a d d e m e d i d a útil para medir pequeñas parcelas, del orden de la cantidad de suelo que uno necesita, por ejemplo, para hacerse una choza. Ap a re ce e l co d o , ú til ti l pa ra me d ir p ie za s d e te la u o tr os o b je to s qu e s e pu ed en colocar a la altura altura del brazo, en un mostrador mostrador o similar. similar. Aparece Aparece el paso, útil para medir terrenos más grandes, caminando por las lindes. P a r a m e d i d a s m á s peque pequeñas ñas,, de de obje objeto toss deli delica cado dos, s, aparec aparece e la la palm palma a y, y, para para menores longitudes, el dedo. Así fue apareciendo la metrología desde el principio de los tiempos es posiblemente la ciencia mas antigua, claro sin mencionar otras, ya que desde las primeras eras, el hombre fue evolucionando hasta hoy en día. Hoy en día la metrología es mas que una ciencia es una necesidad, por que todo, todo lo que nos rodea se mide, nadie absolutamente nadie, hace negocios a ojos cerrados, o sin conocer las propiedades que tiene o carece un producto o servicio, nosotros hemos tenido la necesidad de justicia, de igualar lo que damos a lo que nos dan, es por eso que se apareció la metrología limpiando ese mundo de incertidumbre, borrando las barreras de la ignorancia al momento de hacer transacciones, negocios o también en la fabricación de productos, donde se requiere una cuantificación a la hora de hacer o preparar un producto. Es mas simplemente al realizar una receta para la hora de comer, ahí se usa la metrología, desde la cantidad exacta de sal, ingredientes, especias, etc. es ahí donde la metrología influye para hacer de esa comida la más exquisita. Además de la metrología existe otra rama importante para todo ingeniero, esa rama es la normalización que se podría decir es producto de la metrología, la normalización esta presente en el mundo moderno, las grandes y medianas empresas consiguen mas agrado comercial, si están normalizadas, es decir si todos sus procedimientos están bajo un control de calidad, o un algoritmo de sus métodos y procesos para la realización de productos y servicios, la normalización se ve orientada a la necesidad de producir mas y mejor, es por eso que tiene una gran importancia en las empresas que buscan brindar un mejor producto al consumidor.



Para comenzar a hablar de la metrología, empezaremos por los conceptos básicos, su clasificación, sus instrumentos de medida y todo lo relacionado a estos. Para la normalización se hablara de los organismos nacionales e internacionales que hacen posible el comercio internacional entre los países. La definición de metrología nos dice: Es la ciencia de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicación del sistema de pesos y medidas. Su objetivo fundamental es la obtención y expresión del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecución de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello instrumentos, métodos y medios apropiados. Esto quiere decir que todo lo que nos imaginemos medir será visto o tendrá que ver con la metrología, siendo esta la ciencia encargada de todo esto, todo con el fin de obtener una magnitud que nos indicara el valor de lo que estemos midiendo. Sus principales características son el resultado de la medición y la incertidumbre de medida. La primera habla acerca de la relación existente entre un objeto a estudiar con respecto al patrón de medida. La segunda habla del error o incertidumbre que existe en esta relación ya que ninguna medida es exacta como se dice “engañados moriremos”. De esta segunda hablaremos mas adelante…

¿En fin de que nos sirve la metrología? Entre otras cosas esta proporciona confianza e información sobre la variabilidad de los procesos para su control y mejoramiento. La metrología encierra grandes ventajas y beneficios para todos los sectores industriales, destacando los siguientes: •Incremento en el nivel de calidad de los productos

•Disminución de rechazos • Aumento de la productividad •Disminución de costos •Promueve el desarrollo de un sistema armonizado de medidas,

necesarios para que la industria sea competitiva.



Algunos se preguntaran ¿Qué importancia tiene la metrología? La medición entra en prácticamente todas las operaciones comerciales, desde la adquisición de materia prima, hasta la venta al detalle de productos al consumidor. Para la realización de estas operaciones, la metrología proporciona los medios técnicos necesarios con el fin de asegurar medidas correctas, mediante la implementación de un sistema armonizado de mediciones (Sistema Internacional de Unidades), la exactitud de los instrumentos de medida y métodos validados de medición. Gran parte de los procesos de producción modernos se caracterizan por el ensamblaje de partes y componentes comprados en el mercado internacional, provenientes de distintos países y de diferentes industrias. Esto implica la aplicación de sistemas de medidas uniformes y fiables que garanticen el intercambio de las partes, y la compatibilidad de las especificaciones eléctricas. Por otro lado, el precio de los productos comercializados se deriva de la cantidad declarada en la etiqueta, la cual normalmente se determina por medición. Obviamente los precios correctos dependerán de mediciones correctas, y para lograr estas es necesario verificar y calibrar los instrumentos de medición. En ambos casos, el resultado de un equipo de medición se compara con el de otro instrumento de mayor exactitud, conocido como patrón. Por los aspectos anteriormente mencionados es necesario establecer en el país una estructura metrológica que garantice la trazabilidad de las mediciones de tal manera que estas sean correctas. En la mayoría de los países esta infraestructura se basa en el establecimiento de Institutos Nacionales de Metrología, los cuales son responsables de conservar los patrones nacionales con los cuales se calibran los instrumentos de medición de las industrias. Estos patrones a su vez son referidos a los patrones de la Conferencia General de Pesos y Medidas (C.G.P.M) que es el organismo que custodia los patrones de referencia a nivel mundial. Otros opinan: “¿Qué es esos del sistema internacional de unidades, nadie se acuerda, y ni siquiera cr eo que exista?” bien, el Sistema Internacional de Unidades

fue hecho en 1960, la Conferencia General de Pesos y Medidas (C.G.P.M) como autoridad suprema de esa época, adoptó el nombre de Sistema Internacional de Unidades (SI) para el conjunto de unidades de medida basadas en el sistema métrico. El SI está hoy en día en uso en más de 100 países. Está formado por siete unidades básicas, las cuales se enlistan a continuación: SISTEMA INTERNACIONAL UNIDADES BASE Magnitud

Nombre Unidad Símbolo

Longitud Masa Tiempo Intensidad de Corriente Eléctrica

el metro el kilogramo el segundo el Ampere

m kg s A


Temperatura Termodinámica Cantidad de Materia Intensidad Luminosa


el Kelvin la mole la candela

K mol cd

A partir de este conjunto coherente de unidades de medición se establecen otras unidades derivadas, mediante las cuales se miden diversas magnitudes tales como velocidad (m/s), aceleración (m^2/s), fuerza (N), presión (Pa), energía (J) y resistencia eléctrica ( ), entre otras mas donde la lista seria muy grande, estas unidades derivadas son mayormente utilizadas por físicos e ingenieros. Pero como sé, ¿Cuanto es un metro, un kilogramo, un segundo, un ampere, un kelvin, un mol y una candela? para esta pregunta se formo la idea de realizar un patrón es decir una guía, una muestra o una magnitud que al compararla me permita obtener un relación entre las magnitudes. Un patrón puede ser un instrumento de medición, una medida materializada, un material de referencia o un sistema de medida destinado a definir, realizar o reproducir una unidad o varios valores de magnitud para que sirvan de referencia. Por ejemplo, la unidad de la magnitud “masa”, en su forma materializada, es un cilindro de metal de 1 kg.

En nuestro país existe un organismo que se encarga de velar por todo lo relacionado con la metrología: El Centro Nacional de Metrología, CENAM, fue creado con el fin de apoyar el sistema metrológico nacional como un organismo descentralizado, con personalidad jurídica y patrimonio propios, de acuerdo al artículo 29 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de julio de 1992, y sus reformas publicadas en el Diario Oficial de la Federación el 20 de mayo de 1997. El CENAM es el laboratorio nacional de referencia en materia de mediciones. Es responsable de establecer y mantener los patrones nacionales, ofrecer servicios metrológicos como calibración de instrumentos y patrones, certificación y desarrollo de materiales de referencia, cursos especializados en metrología, asesorías y venta de publicaciones. Mantiene un estrecho contacto con otros laboratorios nacionales y con organismos internacionales relacionados con la metrología, con el fin de asegurar el reconocimiento internacional de los patrones nacionales de México y, consecuentemente, promover la aceptación de los productos y servicios de nuestro país. El CENAM, siendo el laboratorio primario de México no lleva a cabo actividades regulatorias. La Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento establecen la responsabilidad de la Secretaría de Economía y otros organismos, como la Comisión Nacional de Normalización y la Procuraduría Federal del Consumidor, para aplicar las disposiciones establecidas por la ley.



El CENAM cuenta con un Consejo Directivo integrado por el Secretario de Economía, los subsecretarios cuyas atribuciones se relacionen con la materia, de las Secretarías de Hacienda y Crédito Público; Energía; Educación Pública; Comunicaciones y Transportes; un representante de la Universidad Nacional Autónoma de México; un representante del Instituto Politécnico Nacional; el Director General del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología; sendos representantes de la Confederación Nacional de Cámaras Industriales; de la Cámara Nacional de la Industria de Transformación y de la Confederación Nacional de Cámaras de Comercio y el Director General de Normas de la Secretaría de Economía. ¿Qué uso para medir dichas magnitudes? Existe una infinidad de instrumentos para la medición de las magnitudes.Todas de acuerdo al tipo de magnitud que se vaya a medir: En la siguiente lista se muestran algunos instrumentos de medición e inspección: o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o

Pie de rey o calibrador vernier universal Pie de rey de Tornero Calibre de profundidad Banco de una coordenada horizontal Micrómetro de exteriores. Micrómetro Reloj comparador. Reloj comparador Visualizadores con entrada Digimatic Verificador de interiores Gramil normal y gramil digital. Gramil o calibre de altitud Goniómetro universal Nivel de agua Revoluciones Tacómetro: Estroboscopio: Eléctricos Voltímetro: Amperímetro: Polímetro: Balanza Calibre tapón cilíndrico pasa-no pasa. Galgas para roscas y espesores Calibre pasa-no pasa Instrumentos para inspección óptica Lupa: Microscopio: Proyector de perfiles:


o o o o o


Rugosímetro: Termómetro Láser Durómetro. Durómetro

Algunos de ellos con variantes como el hecho de ser análogos, digitales, etc. Como se menciono anteriormente el CENAM se encarga se cosas como la calibración, pero posiblemente nos preguntemos ¿Qué es la calibración? La calibración se define como: “la comparación de un estándar de medición, o de

un equipo, con un estándar o equipo de mayor exactitud, para detectar y cuantificar imprecisiones y reportarlas o eliminarlas mediante un ajuste” (EPA,

2008). En este sentido, la calibración es la actividad de control de calidad más importante dentro de la medición, ya que establece la relación del valor medido por un equipo con un valor convencionalmente real, dando validez y trazabilidad a la medición. La trazabilidad es un concepto fundamental que debe considerase en los programas de calibración. Ahora bien, ¿De que me sirve la calibración? Debido que el comportamiento de los equipos de medición y ensayo puede cambiar en el transcurso del tiempo debido a la influencia ambiental, el desgaste natural, la sobrecarga, o por un uso inapropiado. Por lo tanto la exactitud del resultado de la medición de un equipo necesita ser comprobado en el tiempo. Para poder realizar esto, el valor de una cantidad medida por el equipo se compara con el valor de la misma cantidad proporcionada por un patrón de medida, este procedimiento se conoce como calibración. Por ejemplo, un tornillo micrométrico puede calibrarse con un conjunto de bloques de longitud conocida, y para calibrar una balanza o una báscula se utiliza un conjunto de masas patrón. La comparación con patrones revela si la exactitud del equipo de medida está dentro de las tolerancias especificadas por el fabricante o dentro de los márgenes de error prescrito. Con los resultados de la calibración, se conoce la desviación que tiene el instrumento con respecto al patrón que representa el valor correcto, y esto nos permite corregir sus lecturas de medida.

Continuando podemos decir que al igual que muchas ciencias, la metrología tiene su clasificación: 

Metrología Legal



Está orientada a proteger al consumidor, y es realizada por el Estado, para garantizar que lo indicado por el fabricante cumple con los requerimientos técnicos y jurídicos reglamentados en el país. El objetivo de la Metrología Legal es básicamente dar seguridad al público en general, en aspectos tales como: Contenido de productos pre empacados. Verificación de balanzas, Control de bombas de combustibles, Control de medidores de consumo eléctrico. 

Metrología Industrial.

La función de la metrología industrial reside en la calibración control y mantenimiento adecuado de todos los equipos de medición empleados en producción, inspección y pruebas. Esto con la finalidad de que los productos estén de conformidad con normas. Esta persigue promover la competitividad industrial a través de la mejora permanente de las mediciones que inciden en la calidad del producto. Metrología Dimensional: o La metrología dimensional incluye la medición de todas aquellas propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud, como por ejemplo distancia, posición, diámetro, redondez, plenitud, rugosidad, etc. La longitud es una de las siete magnitudes base del Sistema Internacional de Unidades (SI). o

Metrología de Masa: La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). El concepto de masa surge de la confluencia de dos leyes: la ley gravitación universal de Newton y la segunda ley de Newton. Según la ley de gravitación de Newton, la atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de dos constantes, denominadas masa gravitacional, siendo así la masa gravitatoria una propiedad de la materia en virtud de la cual dos cuerpos se atraen; por la segunda ley de Newton, la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimenta, denominándose a la constante de proporcionalidad: masa inercial del cuerpo.

o

Metrología de Volumen: El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un objeto. Es una función derivada de longitud, ya que se halla multiplicando las dimensiones. En física, el volumen es una



magnitud física extensiva asociada a la propiedad de los cuerpos físicos de ser extensos o materiales. o

Metrología de Temperatura. Magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como energía cinética, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más caliente; es decir, que su temperatura es mayor.

o

Metrología de Presión. La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie. Por ejemplo se mide la presión de los gases que se encuentran en recipientes, como son aerosoles, cilindros de gas LP, etc.

o

Metrología Eléctrica. La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos conocidos como la iluminación, electricidad estática, inducción electromagnética y el flujo de corriente eléctrica.

o

Metrología Óptica. La metrología óptica es la rama de la óptica que tiene como propósito efectuar medidas de muy alta precisión usando las ondas de la luz como escala. Esto se hace por medio de unos instrumentos llamados interferómetros, basados en el fenómeno de la interferencia



Metrología Científica.

Es la que define las unidades de medida y desarrolla técnicas para la conservación e implementación de las mismas. Hasta el momento esta es la metrología más exacta oficialmente pero se dice que existe otra. 

Metrología Fundamental.



No tiene una definición internacional, pero supone el nivel más exacto de exactitud dentro de un campo dado. La normalización o estandarización es la redacción y aprobación de normas que se establecen para garantizar el acoplamiento de elementos construidos independientemente, así como garantizar el repuesto en caso de ser necesario, garantizar la calidad de los elementos fabricados, la seguridad de funcionamiento y trabajar con responsabilidad social. La normalización es el proceso de elaborar, aplicar y mejorar las normas que se aplican a distintas actividades científicas, industriales o económicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas. La asociación estadounidense para pruebas de materiales (ASTM) define la normalización como el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados. Según la ISO (International Organization for Standarization) la normalización es la actividad que tiene por objeto establecer, ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento óptimo en un contexto dado, que puede ser tecnológico, político o económico. La normalización persigue fundamentalmente tres objetivos: 

Simplificación: se trata de reducir los modelos para quedarse únicamente con los más necesarios.



Unificación: para permitir el intercambio a nivel internacional.



Especificación: se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso.

Las elevadas sumas de dinero que los países desarrollados invierten en los organismos normalizadores, tanto nacionales como internacionales, es una prueba de la importancia que se da a la normalización. Hay que tener en cuenta que normalización y certificación no son lo mismo. Normalización consiste en elaborar, difundir y aplicar normas. Mientras que la certificación es la acción llevada a cabo por una entidad reconocida como independiente de las partes interesadas mediante la que se manifiesta la conformidad, solicitada con carácter voluntario, de una determinada empresa, producto, servicio, proceso o persona, con los requisitos mínimos definidos en las normas o especificaciones técnicas. En México existe un organismo para la normalización que es la Dirección General de Normas. (DGN)



En México, la normalización se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de carácter obligatorio, elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de ámbito primordialmente voluntario, promovidas por la Secretaría de Economía y el sector privado, a través de los Organismos Nacionales de Normalización. Para dar máxima eficacia en materia de normalización, la Secretaría de Economía participa en foros y organismos internacionales como son Codex Alimentarias, Comisión Panamericana de Normas Técnicas (COPANT), Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y la Organización Internacional de Normalización (ISO) De acuerdo con el Manual General de Organización de la Secretaría de Economía, la Dirección General de Normas es responsable de coordinar el sistema de normalización y evaluación de la conformidad, con base en lo dispuesto en Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento, para fomentar la competitividad de la industria y el comercio en el ámbito nacional e internacional. Algunas de sus funciones son: 1. Formular, revisar, expedir, modificar, cancelar y difundir las normas oficiales mexicanas y normas, así como determinar la fecha de su entrada en vigor. 2. Constituir, organizar y presidir el Comité Consultivo Nacional de Normalización para la elaboración de normas oficiales. 3. Registrar, verificar y vigilar a los organismos nacionales de normalización y, en su caso, participar en sus órganos de gobierno, así como suspender o cancelar su registro. 4. Codificar por materias las normas oficiales mexicanas, normas mexicanas, normas extranjeras e internacionales, mantener el inventario y colección de éstas, y establecer y operar el servicio de información. 5. Autorizar el uso de contraseñas y marcas oficiales y, en su caso, conceder licencias para el uso de estas últimas en los términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. 6. Coordinar y supervisar el Sistema Nacional de Acredita miento de Laboratorios de Pruebas y el Sistema Nacional de Calibración y participar en ellos.



7. Participar en la celebración de acuerdos con instituciones oficiales extranjeras e internacionales para el reconocimiento mutuo de los resultados de la evaluación de la conformidad. En conclusión la metrología y la normalización son muy importantes para un ingeniero, ya que tienen una gran relación con el control de calidad, la producción y el desarrollo de la empresa, para lograr un gran impacto en el mercado. Es esencial para la fabricación y manufactura de artículos que requieren un control de calidad para la aceptación del cliente; en fin estas dos ciencias nos ayudan a tener un comercio sano, y justo.

ENSAYO METROLOGÍA Y NORMALIZACION.docx

Recommend Documents